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数字化管控技术在电力工程建设安全管理中的应用钟国龙

发表时间：2021/7/19 来源：《基层建设》2021年第12期作者：钟国龙

[导读] 随着社会行业产业规模的不断壮大以及产业链条的日益复杂，对电力的需求只增不减。

        湖北汉东电力发展有限公司湖北省 441300
        摘要：随着社会行业产业规模的不断壮大以及产业链条的日益复杂，对电力的需求只增不减。而国家方面正在大力建设电力工程希望能够通过加大电力工程建设规模来保证源源不断的电力供应，以此满足日益增长的用电需求。电力工程建设过程中存在诸多要点，需要工作人员高度关注。工作人员采用切实合理的安全管理方法有利于确保电力能源传输过程中的安全性，具有重要意义。本文通过将数字化管控技术引入安全管理工作，提升安全管理效率和水平，为电力建设工程安全管理工作提供了新思路和手段。
        关键词：数字化管控技术；电力工程；安全管理

        引言
        电力是当前人类社会主要的能源类型。随着国民经济的快速发展，电力建设也进入发展快车道。组织好电力建设，关系国家能源战略，更关系到国家经济社会发展。电力建设安全管理涉及电力建设中人、物、环境的状态管理和控制，是贯穿建设全过程的动态管理。
        1电力工程的特点
        国内电力工程建设如火如荼。目前电力工程项目数量越来越多，规模也越来越大。电力工程和建筑工程存在相同点。在进行建筑工程施工中需要开展诸多环节，日常受客观天气的影响生产周期较长。电力工程也会受到自然环境的影响，有着较长的生产周期。不过电力工程所开展的每一个项目内容接近，表面结构以及内部布局形式基本相同。不过各区域电力用户数量不同，电力工程建设力度也会存在根本性差异，除此以外电力工程运行管理方式也会存在一定的不同。在先进技术未出现以前电力工程往往依赖于人工作业，实际操作人员的需求量较大。现如今的电力工程依赖机械，机械施工下工作效率有所提升。传统人工作业下电力事故频发，如今应用机械事故发生率虽然有所降低但实际矛盾仍然存在，这是因为电力工程本身特性所致。再者是因为地区电力工程建设早已完成，然而地区处于不断发展中。在时间的推移下地区经济发展成为经济综合体。所处地区企业规模越来越大，地区经济实力增强。其吸引越来越多的企业前来建设发展。而地区的用电功能与需求则会变化。地区用电量持续增加，电力工程承载力有限，很有可能会发生安全事故。
        2电力工程安全管理现状
        在电力工程施工过程中需要持续贯彻落实电力工程安全管理，所负责部门应当致力于提升管理水平，从而有效避免全事故的发生。在进行电力工程建设施工需要用到大批材料，材料的管理是安全管理的重要一项。材料管理主要包括材料生产厂家的选择、材料放置环境的设置。现实中没有专门建设放置材料的场所，材料运回来之后随地堆砌。电力工程施工过程中需要制定安全技术方案，现实中往往忽略一项，施工具有盲目性。电力工程施工人员管理是其中一项最重要的工作，在员工作业前需要有针对性地开展培训，确保人员具有安全施工意识，确保人员在现实施工中能够按照要求标准化施工。然而现实中有一些人员进行违规操作，管理人员身临现场发现了这一问题但是却睁一只眼闭一只眼，没有及时制止。总体来看，电力工程安全管理流于形式。
        3数字化管控技术在电力工程建设安全管理中的应用
        3.1平台基本构架
        数字安全管理平台架构分为感知层、数据层、服务层和用户层。（1）用户层具有业务管理、视频图像、数据分析等功能，为管理人员获取信息和科学决策提供支持。以GIS为基础，采用三维可视化系统，提供人员、施工、事件等的空间位置关系和直观统计分析，为安全生产管理提供便利。

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（2）服务层是采用SOA设计理念，将用户层的功能进行二次抽象，形成高可靠性、高维护性中间件。GIS是空间分析的基础性服务，可采用行业内成熟的Supermap、Skyline等商业化平台；Web服务是进行业务整合的有效手段，实现业务实体的结构与关联表达，并为规则的扩展提供便利性；数据分析基于数据库的基本操作，将业务查询、分析包装为服务，降低对应用人员知识背景的要求；AI辅助是将智能分词，专家逻辑推断，图像识别等模块引入系统，为快速定位查询，智能报警等提供支撑。（3）数据层是整个项目的资源中心。数据中心采用虚拟化技术，对不同平台接入的数据进行资源池管理，并动态分配硬件资源，形成数据存储、基础数据处理、数据共享交换等应用支撑。（4）感知层是支撑和实现各终端数据接入的基础，包括数据采集设备，网络传输设备，实时性要求高的终端还应配置边缘计算模块，实现影像图像采集，电子信息记录，区域管控等功能。
        3.2技术难点及解决方案
        数字化安全管理平台的开发是一个综合系统工程，需要电力安全生产人员和软件厂商紧密配合，底层技术涉及GIS、物联网、人工智能、大数据等诸多领域，开发难度大、研发周期长。本文在总结前期开发经验的基础上，针对研发过程中的难点，给出解决方案。（1）多源数据融合。数字化安全管理平台的数据源包括数据种类多，格式和规模差异很大。解决数据融合问题，一是采用分布和集中存储相结合的数据底层架构，将功能数据按照不同类型采用不同存储方案，集中数据节点仅进行数据二次抽取加工，保证了数据的完整性和应用的便捷性；二是建立数据中台，统一负责数据间的交互处理，标准化定义数据接口，由各接入数据源负责接入；三是应用行业成熟的数据模型，例如GIS系统的LOD数据模型，工程数据中的骨架组织模型，避免另起炉灶，增加开发工作量和系统复杂性。（2）平台应用贯通。数字化安全管控需要渗透到电力建设生产的各个环节，数据的采集、分析等功能模块应在电脑端、移动端、网页端均能应用。针对此需求，应在平台统一规划的基础上，对功能进行计算量、数据量、应用频率等综合分析，对电脑端进行深度部署，对移动端重点部署数据采集及输入，对网页端侧重数据展示，对专业数据采集平台应关注特定应用，通过多端融合，实现数字化管理的全面覆盖。（3）实时数据采集及处理。在线监测数据的实时采集通过运用远程视频监控、手持智能终端巡查、物联网智能监测等手段实现，采集数据量大，视频数据日增长量都在GB级别，告警部分实时要求性高，响应速率一般要求秒级，避免安全风险扩大化。通过建立标准的数据采集方案和高性能、高可靠性的传输系统，将数据从生产业务端传输到大数据系统，数据可以增量同步也可全量同步，将部分数据压缩、影像切分等功能部署在采集端，实现数据高效高质采集。（4）三维仿真。三维仿真实训是依托虚拟现实、多媒体、人机交互、数据库和网络通信等技术，对涉及高危或极端的环境、不可及或不可逆的操作、高成本、高消耗、大型或综合训练等领域，在虚拟仿真的环境中发现安全隐患，培训标准作业方法。三维仿真应采用商业化虚拟引擎实现，同时还要制定三维场景数据建模规范流程，控制模型数据、纹理贴图等平衡，结合大场景动态加载技术，最终实现大规模场景数据的流畅显示与优化。
        结束语
        电力建设工程项目安全风险点多，管理工作任务重，为避免事故的发生，必须建立完善的安全生产管理体系及安全施工责任制度。数字化是进行电力建设安全管理的有效手段。通过建立数字化安全管理平台，从而实现安全管理内容数字化、系统结构化和处置路由化，全面提升电力建设工程安全管理水平。

        参考文献：
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